2025年高职（机电一体化技术）机电设备调试阶段检测题

2025年高职（机电一体化技术）机电设备调试阶段检测题

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.机电一体化系统中，机械传动部件的作用不包括以下哪一项（）A.传递动力B.改变运动形式C.提高系统稳定性D.存储能量2.以下哪种传感器常用于测量位移（）A.应变片B.热电偶C.光栅尺D.霍尔元件3.步进电机的步距角精度主要取决于（）A.电机的制造工艺B.驱动电源的性能C.负载的大小D.控制系统的算法4.机电一体化系统中，PID控制器的积分环节作用是（）A.消除系统稳态误差B.加快系统响应速度C.提高系统稳定性D.抑制系统噪声5.以下关于滚珠丝杠螺母副的说法，错误的是（）A.传动效率高B.能够自锁C.定位精度高D.磨损小6.直流伺服电机的调速方法不包括（）A.改变电枢电压B.改变励磁电流C.改变负载大小D.改变电枢回路电阻7.机电一体化系统设计中，总体方案设计的核心是（）A.功能分析B.性能指标确定C.结构设计D.控制策略选择8.以下哪种工业机器人的自由度通常较少（）A.点焊机器人B.弧焊机器人C.搬运机器人D.装配机器人9.传感器的静态特性指标不包括（）A.线性度B.灵敏度C.响应时间D.重复性10.机电一体化系统中，检测环节的作用是（）A.对系统的输出进行测量B.对系统的输入进行测量C.对系统的运行状态进行监测D.以上都是11.以下哪种控制器不属于数字控制器（）A.单片机B.PLCC.数字PID控制器D.模拟PID控制器12.步进电机的转速与以下哪个因素无关（）A.脉冲频率B.步距角C.负载转矩D.电机相数13.机电一体化系统中，接口技术的作用不包括（）A.实现信号的匹配与转换B.提高系统的可靠性C.增强系统的抗干扰能力D.降低系统成本14.以下关于传感器的说法，正确的是（）A.传感器只能测量物理量B.传感器的输出信号都是电信号C.传感器的精度越高越好D.传感器的量程越大越好15.工业机器人的编程方式不包括（）A.示教编程B.离线编程C.在线编程D.自动编程16.机电一体化系统中，执行元件的作用是（）A.接受控制信息并转换成机械能B.接受控制信息并转换成电信号C.对系统的运行状态进行监测D.对系统的输入进行测量17.以下哪种电机适合用于高精度位置控制（）A.直流电机B.交流电机C.步进电机D.伺服电机18.传感器的动态特性指标不包括（）A.响应特性B.线性度C.固有频率D.阻尼比19.机电一体化系统设计中，可靠性设计的目的是（）A.提高系统的性能B.降低系统的成本C.提高系统的使用寿命D.以上都是20.以下关于PLC的说法，错误的是（）A.可靠性高B.编程简单C.功能强大D.只能用于工业控制第II卷（非选择题，共60分）一、填空题（每空1分，共10分）答题要求：请在横线上填上正确的答案。1.机电一体化系统由机械本体、动力系统、执行机构、________、________和接口等部分组成。2.传感器的灵敏度是指传感器在稳态下输出量变化与输入量变化的________。3.步进电机的步距角是指步进电机每接收一个________信号转子所转过的角度。4.机电一体化系统中，常用的控制算法有PID控制、________、________等。5.工业机器人的主要技术参数包括自由度、________、________、定位精度等。二、简答题（每题5分，共20分）答题要求：简要回答问题，内容准确、简洁。1.简述机电一体化系统的设计原则。2.简述传感器的分类方法。3.简述直流伺服电机的调速原理。4.简述工业机器人的应用领域。三、分析题（每题10分，共20分）答题要求：结合所学知识，对给定的问题进行分析解答，要有一定的逻辑性和条理性。1.分析机电一体化系统中机械传动部件与控制部件之间的相互关系。2.分析传感器在机电一体化系统中的作用及选型原则。四、综合题（共10分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：某机电一体化设备采用步进电机作为驱动元件，通过滚珠丝杠螺母副将电机的旋转运动转换为直线运动，以实现工作台的精确位移控制。该设备的控制系统采用PID控制器对工作台的位置进行闭环控制。问题：请分析该系统中步进电机、滚珠丝杠螺母副和PID控制器的作用，并说明如何提高系统的定位精度。（每个部分的分析不少于150字）五、设计题（共10分）答题要求：根据以下要求设计一个简单的机电一体化系统。设计要求：设计一个基于传感器控制的自动灌溉系统，当土壤湿度低于设定值时，自动启动水泵进行灌溉，当土壤湿度达到设定值时，自动停止水泵。请画出系统的原理框图，并说明各组成部分的作用。（原理框图的绘制和各部分作用的说明不少于150字）答案：1.D2.C3.A4.A5.B6.C7.B8.A9.C10.D11.D12.D13.D14.B15.D16.A17.D18.B19.C20.D填空题答案：1.检测与传感器、控制及信息处理单元2.比值3.电脉冲4.模糊控制、神经网络控制5.重复定位精度、工作范围简答题答案：1.机电一体化系统设计原则包括机电互补原则、功能优化原则、自动化、省力化原则、效益最大原则、开放性原则等。2.传感器分类方法有按被测物理量分类、按工作原理分类、按信号变换特征分类、按传感器的结构型与物性型分类、按能量关系分类等。3.直流伺服电机调速原理：改变电枢电压调速，改变励磁电流调速，改变电枢回路电阻调速。4.工业机器人应用领域有焊接、搬运、装配、喷涂、检测、码垛等。分析题答案：1.机械传动部件为控制部件提供执行基础，将控制部件输出的运动和动力传递给负载。控制部件则根据系统需求对机械传动部件的运动进行精确控制，确保系统按预定轨迹和性能运行。两者相互配合，机械传动部件的性能影响控制精度，控制部件的策略决定机械传动部件的运动方式。2.传感器在机电一体化系统中用于获取系统运行状态和环境信息。选型原则包括根据测量对象选择合适类型传感器，考虑精度、量程、响应特性等指标满足系统要求，同时要关注可靠性、抗干扰能力、成本等因素。综合题答案：步进电机作为驱动元件，将电脉冲信号转换为角位移，为滚珠丝杠提供动力，实现工作台的直线运动。滚珠丝杠螺母副将步进电机的旋转运动高精度地转换为直线运动，保证工作台位移的准确性。PID控制器通过对工作台位置反馈信号与设定值比较，调整步进电机的控制信号，消除稳态误差，提高定位精度。可通过提高步进电机步距角精度、滚珠丝杠制造精度，优化PID控制参数来提高系统